Что такое постоянная времени
Постоянная времени
Полезное
Смотреть что такое «Постоянная времени» в других словарях:
ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ — величина, характеризующая инерционность динамической системы; имеет размерность времени. Напр., постоянная времени электрической цепи характеризует скорость изменения тока или напряжения в ней при переходном процессе … Большой Энциклопедический словарь
постоянная времени — процесса в разрядном промежутке; постоянная времени Время, в течение которого какой либо определяющий параметр процесса, протекающего в разрядном промежутке, достигает заданной доли от разности между начальным и конечным значениями этого… … Политехнический терминологический толковый словарь
постоянная времени — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN time constant … Справочник технического переводчика
постоянная времени — 3.2 постоянная времени: Величина, характеризующая инерционность динамической системы при изменении регистрируемого сигнала по экспоненциальному закону. Источник: ГОСТ Р 53375 2009: Скважины нефтяные и газовые. Геолого технологические исследования … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Постоянная времени — См. также: Постоянная времени (нейрофизиология) Постоянная времени характеристика экспоненциального процесса, определяющая время, через которое амплитуда процесса упадёт в «е» раз. В радиотехнике В радиотехнике постоянная времени… … Википедия
постоянная времени — величина, характеризующая инерционность динамической системы; имеет размерность времени. Например, постоянная времени электрической цепи характеризует скорость изменения тока или напряжения в ней при переходном процессе. * * * ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ… … Энциклопедический словарь
Постоянная времени — 120) постоянная времени время, отсчитываемое с момента приложения светового воздействия, которое требуется току, чтобы достигнуть уровня (1 1/е) от конечного значения (то есть 63% от конечного значения) (категория 6);. Источник: Приказ ФТС… … Официальная терминология
постоянная времени — laiko pastovioji statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. time constant vok. Zeitkonstante, f rus. постоянная времени, f pranc. constante de temps, f … Automatikos terminų žodynas
постоянная времени — vyksmo trukmės konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laiko tarpas, per kurį pereinamąjį vyksmą apibūdinantis parametras pakinta e (e = 2,71828…) kartų. atitikmenys: angl. time constant vok. Zeitkonstante, f rus.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
постоянная времени — trukmės konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. time constant vok. Zeitkonstante, f rus. постоянная времени, f pranc. constante de temps, f … Fizikos terminų žodynas
постоянная времени — [time constant] обобщенный параметр, характеризующий динамические свойства (инерционность) объекта исследования и имеющий размерность времени. Ппостоянная времени широко используется при расчете динамики разных объектов исследования (процессов).… … Энциклопедический словарь по металлургии
Природе свойственны периодические процессы: день сменяет ночь, теплое время года сменяется холодным и т. д. Период этих событий почти постоянен и поэтому может быть строго определен. Кроме того, мы вправе утверждать, что приведенные в качестве примера периодические природные процессы не являются затухающими, по крайней мере по отношению к продолжительности жизни одного человека.
Сплошь и рядом в электротехнике можно встретить так называемые экспоненциальные переходные процессы, суть которых заключается в том, что система просто стремится придти к какому-то равновесному состоянию, которое в конце концов выглядит как состояние покоя. Такой переходный процесс может быть как нарастающим, так и спадающим.
Внешняя сила сначала выводят динамическую систему из состояния равновесия, а затем не препятствует естественному возврату данной системы к ее исходному состоянию. Эта последняя фаза и есть так называемый переходный процесс, которому свойственна определенная длительность. Кроме того процесс выведения системы из равновесия также является переходным процессом с характерной длительностью.
Так или иначе, постоянной времени переходного процесса мы называем его временную характеристику, определяющую время, через которое некоторый параметр данного процесса изменится в «е» раз, то есть увеличится или уменьшится примерно в 2,718 раз по сравнению с состоянием, принятым за исходное.
Рассмотрим для примера электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения, конденсатора и резистора. Подобного рода цепь, где резистор включен последовательно с конденсатором, называется интегрирующей RC-цепью.
Если в начальный момент времени подать на такую цепь питание, то есть установить на входе некоторое постоянное напряжение Uвх, то Uвых — напряжение на конденсаторе, начнет по экспоненте нарастать.
Через время t1 напряжение на конденсаторе достигнет 63,2% от напряжения на входе. Так вот, промежуток времени от начального момента до t1 – это и будет постоянная времени данной RC-цепи.
Данную константу цепи называют «тау», она измеряется в секундах, а обозначают ее соответствующей греческой буквой. Численно для RC-цепи она равна R*C, где R выражается в омах, а С — в фарадах.
Интегрирующие RC-цепи применяются в электронике в качестве фильтров нижних частот, когда более высокие частоты необходимо отсечь (подавить), а более низкие — пропустить.
Практически механизм такой фильтрации зиждиться на следующем принципе. Для переменного тока конденсатор выступает как емкостное сопротивление, значение которого обратно пропорционально частоте, то есть чем выше частота — тем меньшим будет реактивное сопротивление конденсатора в омах.
Следовательно, если пропустить через RC-цепь переменный ток, то, как на плечах делителя напряжения, на конденсаторе упадет определенное напряжение, пропорциональное его емкостному сопротивлению на частоте пропускаемого тока.
Если известна частота среза и амплитуда входного переменного сигнала, то для разработчика не составит труда подобрать такие конденсатор и резистор в RC-цепь, чтобы минимальное (граничное) напряжение (для частоты среза — верхней частотной границы) приходилось на конденсатор как на реактивное сопротивление, входящее в состав делителя в совокупности с резистором.
Теперь рассмотрим так называемую дифференцирующую цепь. Это цепь, состоящая из последовательно соединенных резистора и катушки индуктивности, RL-цепь. Ее постоянная времени численно равна L/R, где L – индуктивность катушки в генри, а R – сопротивление резистора в омах.
Если к такой цепи приложить постоянное напряжение от источника, то через время тау напряжение на катушке уменьшится по сравнению с U вх на 63,2%, то есть в полном соответствии со значением постоянной времени для данной электрической цепи.
В цепях переменного тока (переменных сигналов) LR-цепи применяются в качестве фильтров верхних частот, когда низкие частоты необходимо отсечь (подавить), а частоты выше (выше частоты среза — нижней частотной границы)— пропустить. Так вот, индуктивное сопротивление катушки тем больше, чем выше частота.
Как и в случае с рассмотренной выше RC-цепью, здесь используется принцип делителя напряжения. Ток более высокой частоты, пропускаемый через RL-цепь, вызовет большее падение напряжения на индуктивности L, как на индуктивном сопротивлении, входящем в состав делителя напряжения в совокупности с резистором. Задача разработчика — подобрать такие R и L, чтобы минимальное (граничное) напряжение на катушке получалось как раз на частоте среза.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Постоянная времени
Постоянная времени — характеристика экспоненциального процесса, определяющая время, через которое амплитуда процесса упадёт в «е» раз.
В радиотехнике
В радиотехнике постоянная времени характеризует длительность протекания переходного процесса, обычно это тот промежуток времени, в течение которого реакция схемы на единичный скачок убывает в «е» раз (е≈2.718) и напряжение достигает 63,2 % своего установившегося значения. Постоянная времени связана с граничной частотой, либо с частотой пропускания фильтра нижних частот.
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Постоянная времени» в других словарях:
ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ — величина, характеризующая инерционность динамической системы; имеет размерность времени. Напр., постоянная времени электрической цепи характеризует скорость изменения тока или напряжения в ней при переходном процессе … Большой Энциклопедический словарь
постоянная времени — процесса в разрядном промежутке; постоянная времени Время, в течение которого какой либо определяющий параметр процесса, протекающего в разрядном промежутке, достигает заданной доли от разности между начальным и конечным значениями этого… … Политехнический терминологический толковый словарь
постоянная времени — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN time constant … Справочник технического переводчика
постоянная времени — 3.2 постоянная времени: Величина, характеризующая инерционность динамической системы при изменении регистрируемого сигнала по экспоненциальному закону. Источник: ГОСТ Р 53375 2009: Скважины нефтяные и газовые. Геолого технологические исследования … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
постоянная времени — величина, характеризующая инерционность динамической системы; имеет размерность времени. Например, постоянная времени электрической цепи характеризует скорость изменения тока или напряжения в ней при переходном процессе. * * * ПОСТОЯННАЯ ВРЕМЕНИ… … Энциклопедический словарь
Постоянная времени — 120) постоянная времени время, отсчитываемое с момента приложения светового воздействия, которое требуется току, чтобы достигнуть уровня (1 1/е) от конечного значения (то есть 63% от конечного значения) (категория 6);. Источник: Приказ ФТС… … Официальная терминология
постоянная времени — laiko pastovioji statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. time constant vok. Zeitkonstante, f rus. постоянная времени, f pranc. constante de temps, f … Automatikos terminų žodynas
постоянная времени — vyksmo trukmės konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Laiko tarpas, per kurį pereinamąjį vyksmą apibūdinantis parametras pakinta e (e = 2,71828…) kartų. atitikmenys: angl. time constant vok. Zeitkonstante, f rus.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
постоянная времени — trukmės konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. time constant vok. Zeitkonstante, f rus. постоянная времени, f pranc. constante de temps, f … Fizikos terminų žodynas
постоянная времени — [time constant] обобщенный параметр, характеризующий динамические свойства (инерционность) объекта исследования и имеющий размерность времени. Ппостоянная времени широко используется при расчете динамики разных объектов исследования (процессов).… … Энциклопедический словарь по металлургии
Постоянная времени цепи RC
Электрическая цепь RC
Из рисунка видно, что электрический ток I в элементах C и R цепи будет иметь одинаковое значение и противоположное направление, согласно закону Кирхгофа. Следовательно, его можно выразить следующим образом:
Интегрируем: 
Из таблицы интегралов здесь используем преобразование 
Постоянная времени τ
Если конденсатор емкостью C последовательно с резистором сопротивлением R подключить к источнику постоянного напряжения U, в цепи пойдёт ток, который за любое время t зарядит конденсатор до значения UC и определится выражением:
Тогда напряжение UC на выводах конденсатора будет увеличиваться от нуля до значения U по экспоненте:
Постоянная времени τ = RC
Если к конденсатору емкостью C, заряженному до напряжения U, параллельно подключить резистор сопротивлением R, тогда в цепи пойдёт ток разряда конденсатора.
За время τ напряжение на конденсаторе уменьшится до значения U/e, что составит 1/e*100% ≈ 36.8% значения U.
За время 3τ конденсатор разрядится до (1/e 3 )*100% ≈ 5% от значения U.
За время 5τ до (1/e 5 )*100% ≈ 1% значения U.
Параметр τ широко применяется при расчётах RC-фильтров различных электронных цепей и узлов.
Замечания и предложения принимаются и приветствуются!
Термин: Постоянная времени RC-цепи
τ – постоянная времени RC-цепи – это временна́я характеристика простой электрической цепи, в которой происходит изменение заряда конденсатора С за счёт его разряда через сопротивление R. Постоянная времени вычисляется как τ=R*C [Ф*Ом], что эквивалентно размерности «секунда» [c].
Как показано на рисунке, постоянная времени τ входит в аналитическую функцию описания процесса изменения напряжения на конденсаторе U(t) при его заряде от источника напряжения через сопротивление R. На рисунке U(0) – это начальное напряжение на конденсаторе (в момент времени t=0), а U(∞) – это напряжение источника напряжения, к которому асимтотически стремится U(t).
Понятие постоянной времени RC-цепи помогает оценить время протекания процесса при анализе эквивалентных электрических схем, содержащих RC-цепи. Заметим только, что понятие постоянной времени не применимо для частного случая заряда-разряда конденсатора постоянным током, где закон изменения напряжения и заряда на конденсаторе имеет линейный характер, а не экспоненциальный.
Постоянные времени RC-цепей (в качестве величин с прозрачным физическим смыслом) участвуют в аналитических решениях дифференциальных уравнений, описывающих не только экспоненциальные процессы в электрических схемах, содержащих RC-цепи (например, пассивные и активные RC-фильтры).